信息技术最先进的技术(信息技术的核心技术有哪些)


伴随着全球经济格局的整合变迁、信息技术的革命演化,无人机作为高性能复杂产品,不仅正在成为引领未来经济社会发展的重要力量,更是受到世界军事强国的高度重视,对落实国家安全战略起着重要作用。

中国无人机开发虽起步较晚,但通过自主创新,在不到20年时间里突破关键卡脖子技术难关,投入市场基于用户反馈促进产品迭代,目前我国无人机产业在国际市场上已具备突出的核心竞争力,逐步实现了从跟跑到并跑的技术跨越。

无人机是当前我国战略性新兴产业之一。近年来,不管在技术、产品、应用还是市场上,我国都取得的巨大成就举世瞩目,各种类型无人机井喷式爆发。民用无人机市场处于国际市场上的垄断地位,军用无人机也在和美国竞争龙头的宝座,就连美国的一些媒体都感叹:中国在军用无人机这一领域正在不断地追赶甚至现在已经超过了美国成为了无人机大国了。

我国无人机技术独步全球

无人机并不是简单的“会飞的照相机”。无人机的概念源于20世纪20年代,是无人驾驶飞机(Unmanned Aerial Vehicle)的简称,是一种基于无线电遥控及自备的程序控制装置实现自主飞行并能执行多种任务的无人驾驶飞行器。

无人机是航空工业中典型的高技术含量系统集合体,在整个研发生产过程中,涉及基础制造技术、材料技术、有效载荷、信息处理等多个技术领域。其自身系统包含飞行控制系统、导航系统、数据链系统、发射回收系统、电源系统等支持系统,技术复杂,集成系统要求很高。

无人机不仅体现了一个国家在无人机领域的相关技术发展水平,也是衡量一个国家航空工业整体能力水平的重要指标。

目前,全球有30多个国家具备研制或生产各类型无人机的能力,共计研发生产了300多种各类型无人机,有55个国家装备有各种类军用、民用无人机,国际竞争十分激烈。

无人作战系统是由多个武器平台构成的作战体系,作为改变未来战争规则的颠覆性技术装备,在世界范围内得到飞速发展,已经成为国家间军事博弈的重要力量。

无人机系统用途分类

我国自20世纪60年代从越南战场击落美国“火蜂”无人侦察机开始接触到无人机技术并展开自主研究,经过几十年的积累,无人机技术水平和研发环境渐趋成熟,但在20世纪末仍然与强国存在较大差距。

2000年,为破解无人机关键核心技术受制于人的困境,开创具有国际话语权的无人机划时代新局面,国家围绕自主研发“中高空远程长航时”无人机进行立项招标,最终北京航空航天大学竞标成功,牵头60余家配套单位共同研制了长鹰无人机。

该型号的问世在技术上实现了我国无人机由近中程、短航时向远程、长航时的历史性跨越,也使我国成为继美国、以色列之后,第三个自主研制出远程长航时无人机的国家,产品新研率超过50%,完全实现了基于正向开发的自主创新。

特别是40小时长航时的实现,在远超国际领先水平的同时,也为实现远程、高空、载荷大等一系列性能优化奠定了技术基础。长鹰也获得国家科技进步一等奖,作为我国无人机产业从跟跑到并跑的技术起点,从顶层设计突破了关键卡脖子技术,将我国无人机设计、制造、试验水平提升至国际一流行列。

“长鹰”系列某型号无人机

航天十一院依托空气动力技术的专业核心优势,潜心培育彩虹无人机,经过近二十年的持续自主开发研发,于2002年试飞成功,凭借比肩美国、以色列无人机基于长航时性能的侦察能力以及极高性价比优势,2003年首次走出国门,实现了国内无人机出口市场“零的突破”。

之后多次受邀参加外方军事演习,用不到10年时间实现了平台系列化、型谱化,载荷系统化、集成化,应用体系化、实战化的全面发展,已能在国际市场上与美国、以色列、欧洲等航空强国同台竞技。

目前,彩虹系列已经形成了从军贸、民用到国内军用市场的系列化产品型谱,察打一体无人机成为我国高新装备军贸出口的一面旗帜,在国内外市场上打响了“彩虹”品牌。

中国彩虹-4,国际市场上最畅销的武装无人机,飞行高度超过珠穆朗玛峰

航空工业集团研制的翼龙无人机,专注于高端无人机的产业化发展。翼龙系列军用机能以不到美军同型无人机1/5的价格出口10余个国家,一大重要原因是基于用户联合开发的产品载荷具有极高可拓展性,如传感器,卫通设备、电子站设备以及未来将要重点开发的雷达设备,在系统设计阶段都致力于兼顾国内外市场的主流需求从而提升了无人机整体的任务载荷水平。

根据“一型装备服务国内、国外两个市场”的要求,翼龙系列逐步形成了“做强军用业务、发展民用业务、突破服务业务”的业务模式,打开了“军用、民用、服务”国际市场新格局。

翼龙II无人机

目前,我国在航展、阅兵式等场合公开亮相的无人就高达几十种,包括翼龙、彩虹、无侦-7、无侦-8、利剑无人攻击机、翔龙无人机、暗剑无人机、长鹰无人机、天翼系列侦察无人机、WJ-700“海鹰”长航会侦察无人机等等,这些无人机涵盖了战术/战略侦察、察打一体化、远程战斗/攻击等所有的方面,而且这些无人机都是在2010年前后亮相或研发成功的,中国的无人机发展势头已经远远超过美国。

随着战场要求的提高,单架无人机执行任务,已经不足以满足军事需求,无人机集群模式将是未来无人机发展的一个重要趋势,也是中美未来技术竞争领域的一个重点。首先,这样的作战模式可以充分发挥数量上的优势,无人机能像蝗虫一般密集,即使敌方武器先进、精湛,也难以防御,100架蜂群无人机即可瘫痪一个航母。其次,无人机集群作战,整个编队中没有主次之分,不会因为击落一架无人机,任务就无法实施,生存能力非常强悍。最后,无人机集群作战,可以实现有人和无人协同作战,既可以提高作战效率,随时针对突发情况改变作战策略,又可以减少战争中人员的伤亡,并且成本很低。最重要的是,在实现廉价打击的同时,还可以消耗敌方高价值的武器装备,比如防空导弹。

我国CH-901小型无人机/巡飞弹系统

我国无人机市场广阔

无人机是严格监管行业之一,同时也代表未来新兴产业发展方向。2016年国务院发布了《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》中明确提出将无人机作为发展重点之一。2017年,工业和信息化部发布《关于促进和规范民用无人机制造业发展的指导意见》,明确提出到2020年,民用无人机产业持续快速发展,产值达到600亿元,年均增速40%以上;到2025年,民用无人机产值达到1800亿元,年均增速25%以上。

作为一个新兴产业,无人机在军用领域将成为未来战场上的主战装备。军用无人机领域在我军相关部门的积极引导下,以“发展路线图”的方式进行了顶层策划,实现了型谱化、系列化的有序发展,逐步形成了装备序列。以军用无人机技术为基础衍生出来的军贸无人机正在抢占国际无人机市场,在国际市场上形成了“彩虹”、“翼龙”等无人机的品牌效应。随着无人机承担的任务使命越来越多,军用无人机的市场规模还将继续高速增长。

无人机全球军贸市场较为活跃,“彩虹”“翼龙”等系列无人机近年来在军贸市场异军突起。全球持续动荡,全球军事开支不断增加,各国用于无人机采购的国防支出稳中有升。根据斯德哥尔摩国际和平研究所统计,2010年—2020年度,无人机军贸市场中以色列出口份额最大,约占军贸市场31%,美国市场份额约28%,中国市场份额约17%,其他国家无人机系统军贸出口规模合计占比约25%。据Levitate Capital Analysis,虽然美国在无人机出口的数量和价值方面领先,但大多数是小型无人机;我国军用无人机,如“翼龙”和“彩虹”系列无人机等具有较强的性能—成本优势,在中东等国家和地区具有一定的市场份额。

全球军用无人机市场规模预测(亿美元)

注:2020—2028年为预测值

在民用领域,近年来,我国民用无人机市场规模不断扩大。2019年中国民用无人机市场规模达435亿元,民用无人机市场规模约占无人机市场规模的60%。2020年,我国民用无人机市场规模约达599亿元。

工业级无人机主要应用在监视与地面(或海面)信息获取的层面上,主要应用于森林防火、电力巡线、交通管理、海洋监视、农药喷洒、地形勘察、防震减灾、气象探测、反恐维稳、油气管道检测等作业任务。随着智能城市、智能工业的发展概念不断推出,工业级无人机正在吸引各界的关注,并期望将无人机获取信息应用于未来智能化体系中。

2015—2019年我国民用无人机市场规模

无人机产业链(来源:前瞻经济学人)

消费级无人机得到了长足的进步,以大疆为代表的消费类无人机已经占有了全球大部分的市场份额,占全球消费级无人机市场的70%,在全球民用无人机企业中排名第一。

2020年初,新冠疫情爆发,举国进入抗疫战斗中。无人机凭借自身高效无休的工作能力、零接触的工作特点,出现在抗疫前线高的速路口、乡间村落、城市楼宇、田间农地、医院工厂,在消杀作业、物流配送、宣传喊话、照明测温等方面发挥了重要的作用。

2013—2020 年我国无人机行业融资情况

到2025年,我国民用无人机行业的市场规模有望突破2100亿元,年均复合增长率达44%,其中工业级无人机行业的市场规模有望突破1210亿元。

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